跳步割案例 2 图标跳步切割

任务四十 快走丝加工

目录

5 零件的检测

1 零件图的识读

2 零件结构及工艺的分析

3 工艺方案的制定

4 电加工工序的实施

4.1 工件的装夹、找正 4.2 电极丝位置的调整4.3 正确选择起始点和切割路线 4.4 编程，调整参数4.5 零件的电加工

零件图的识读分析图样是保证工件质量和工件的综合技术指标的第一步。

图标

2.1 ．加工穿丝孔的必要性

凹形类封闭形工件在切割前必须具有穿丝孔，以保证工件的完整性，这是显而易见的。凸形类工件的切割也有必要加工穿丝孔。由于坯件材料在切断时，会破坏材料内部应力的平衡状态而造成材料的变形，影响加工精度，严重时甚至造成夹丝、断丝。当采用穿丝孔时，可以使工件坯料保持完整．从而减少变形所造成的误差．

凹形类封闭形工件多型孔零件

2 零件结构及工艺的分析

2.2. 穿丝孔的确定

穿丝孔的确定 直径一般 φ3 ～ 10mm

为使切割轨迹短和便于编程，穿丝孔应设在边角处、在已知坐标尺寸的交点处或型孔中心

为避免将坯件外形切断引起变形，应在坯料内打穿丝孔

凹模、孔类零件

凸模类零件

穿丝孔的尺寸

2.2 ．穿丝孔的位置和直径

在切割小孔形凹形类工件时，穿丝孔位于凹形类工件的中心位置操作最为方便。因为这既便于穿丝孔加工位置准确，又便于控制坐标轨迹的计算。

在切割凸形工件或大孔形凹形类工件时，穿丝孔应设置在加工起点附近，这样可以大大缩短无用切割行程。穿丝孔的位置，最好选

在已知坐标点或便于计算的坐标点上，以简化有关轨迹控制的运算。 穿丝孔的直径不宜太小或太大，以钻或镗孔工艺简便为宜，一般

选在 3 ～ 10mm 范围内。孔径最好选取整数值或较完整数值，以简化

其作为加工基准的运算。

2.3 ．穿丝孔的加工• 由于多个穿丝孔都要做为加工基准，因此，在加工时必

须确保其位置精度和尺寸精度。这就要求穿丝孔应在具有较精密坐标工作台的机床上进行加工。为了保证孔径尺寸精度，穿丝孔可采用钻铰、钻镗或钻车等较精密的机械加工方法。穿丝孔的位置精度和尺寸精度，一定要等于或高于工件要求的精度。

• 在工件材料上，按照图样的尺寸要求，用钻床在已划好线的位置上分别钻 7 个 Φ6mm 的孔，并做好记号，并先加工较小的型孔，再加工较大的型孔，以避免最后加工小孔时将孔距误差带到小孔上，形成小孔的穿丝预孔不在小孔有效范围内，从而导致无法加工的现象产生。

3.1. 指定工艺路线

例如，以线切割加工为主要工艺时，钢件的加工工艺路线一般为： 下料——机械粗加工——淬火与高温回火——磨加工（退磁）——线切割加工——钳工修整。

3.2. 工件加工基准的选择

① 以外形为校正和加工基准 外形是矩形的工件，一般需要有两相互垂直的基准面，并垂直于工件的上、下平面 ;

② 以外形为校正基准，内孔为加工基准

淬火后也会出现残余应力。加工过程中残余应力的释放会使工件变形，从而达不到加工尺寸精度要求，淬火不当的工件还会在加工过程中出现裂纹，因此，工件需经二次以上回火或高温回火。另外，加工前还要进行消磁处理及去除表面氧化皮和锈斑等。

3 工艺方案的制定

为了便于线切割加工，根据工件外形和加工要求，应准备相应的校正和加工基准，并且此基准应尽量与图样的设计基准一致，常见的有以下两种形式：

机械加工工艺过程卡

4.1 工件的装夹和位置校正

工件校正和装夹• 夹具定位• 用百分表找正• 划线或其他

工件的校正

目视法

火花法

自动法 利用机床自动找正功能找孔中心

利用线电极与工件在一定间隙时发生火花放电来确定线电极的坐标位置

直接利用目视或借助于放大镜来确定线电极的坐标位置

悬臂式

两端支撑式

桥式支撑式

工件的装夹方式

4.1.1 工件的找正方法拉表法 拉表法是利用磁力表架，将百分表固定在丝

架或其它固定位置上，百分表头与工件基面接触，往复移动工作台，按百分表指示数值调整工件，直至百分表指针的偏摆范围达到所要求的数值。校正应在三个方向上进行。

划线法 工件待切割图形与定位基准相互位置要求不高时，可采用划线法。利用固定在丝架上的划针对正工件上划出的基准线，往复移动工作台，目测划针、基准间的偏离情况，将工件调整到正确位置。该法也可以在粗糙度较差的基面校正时使用。

固定基面靠定法

利用通用或专用夹具纵、横方向的基准面，经过一次校正后，保证基面与相应坐标方向一致。于是具有相同加工基准面的工件可以直接靠定，就保证了工件的正确加工位置。

4.1.2 电火花线切割加工，一般是作为工件加工中最后工序。要达到加工零件的加工要求，应合理控制线切割加工的各种工艺因素，同时配合选择合适工装。

悬臂支撑方式 悬臂支撑方式通用性强，装夹方便。但工件平面难与工作台面找平，工件受力时位置易变化。因此只在工件加工要求低或悬臂部分小的情况下使用。

两端支撑方式 两端支撑方式是将工件两端固定在夹具上。这种方式装夹方便，支撑稳定，定位精度高。但不适于小工件的装夹。

观察基准面 目测法 对加工要求较低的工件或所加工的工件轮廓

相对于电极丝的起始位置无直接联系，在确定线电极与工件有关基准线或基准面相互位置时，可直接利用目测或借助于 2～ 8倍的放大镜来进行观察。

观察基准面来确定线电极位置。 当线电极与工件基准面初始接触时，记下相

应的坐标值。线电极中心与基准面重合的坐标值，则是记录值减去线电极半径值。

观测基准线来确定线电极位置。 利用穿丝孔处划出的十字基准线，观测线电

极与十字基准线的相对位置，移动床鞍，使线电极中心分别与纵、横方向基准线重合，此时的坐标值就是线电极的中心位置。

基准线

4.2 电极丝位置的调整

① 应尽量安排从工艺孔开始加工，避免从坯件侧面开始；

② 进给路线应配合工艺孔，并尽量从远离装夹位置的方向开始进行安排，最后回到靠近装夹处结束加工 ;

4 ． 3 正确选择起始点和切割路线

预孔 预孔

③ 加工轮廓的起点一般距离端面（侧面）约 5mm左右；

④在一块坯件上，需切割出两个或更多的零件时，应从不同工艺孔开始，不要连续地通过破口而一次性进行切割。

• 编程及仿真录像

4.4.1 数控线切割编程及仿真

4.4.2 数控线切割加工参数选择

电火花线切割加工工艺指标

切割速度

切割精度

表面粗糙度

单位时间内电极丝中心线在工件上切过的面积总和；快走丝线为 40 ～ 80mm2／ min；

快走丝线切割加工的 Ra值一般为 0.8 ～ 3.2µm；

快走丝线切割精度可达一般为 ±0.015 ～ 0.02mm；

影响切割速度的主要因素

主要电参数

线电极

工件厚度

1 ）峰值电流　2 ）脉冲宽度　3 ）脉冲间隔4) 开路电压 uo 5) 放电波形 　

工件太薄，电极丝易产生抖动，对加工精度和表面粗糙度不利。工件太厚，工作液难于进入和充满放电间隙，加工稳定性差

1 ）直径：2) 走丝速度

学术上把脉冲定义为：在短时间内突变，随后又迅速返回其初始值的物理量。

加工精度主要受机械传动精度的影响。其次线电极直径、放电间隙大小、工作液喷流量的大小和喷流角度。线切割中，切去的金属越多，越易造成工件材料的残余变形。表面粗糙度主要取决于单个脉冲放电能量的大小。线电极的走丝速度和抖动的影响也很大。

主要非电参数

应用 脉冲宽度 ti/μs 电流峰值 Ie/A 脉冲间隔 tO/μs 空载电压 /V

快速切割或加工大厚度工件Ra 2.5μm﹥

20～ 40 ﹥12 为实现稳定加工 , 一般选择 tO/Ie为 3

～ 4 以上

一般为 70～90

半精加工 Ra=1.25～ 2.5μm 6～ 20 6～ 12

精加工 Ra 1.25μm﹤ 2～ 6 ﹤4.8

快走丝线切割加工脉冲参数的选择

图 高频分组脉冲波形

在相同的工艺条件下高频分组脉冲能获得较好的加工效果。

4.5 零件的电加工

• 图标的跳步加工过程

5 零件的检测• 项目评价

序号 考生具备下列技能吗学生自评 老师评价

备注是 否 是 否

1 能掌握跳步加工的特点及加工工艺

2 灵活进行钼丝的拆丝、穿丝等工序

3 掌握机床的自动找中心功能的操作

4 掌握 TCAD绘图能力

5 能掌握跳步割的编程方法

6 能合理设定加工参数

总体评价